اندی کوربلی -29 مه 2025 -جان بست، یکی از مخترعان، بالای یک تریلر می‌نشیند که سیستم نمک‌زدایی الکترودیالیز را در خود جای داده است – اعتبار Shane Pratt، از طریق MIT Press
یک تیم مهندسی از MIT یک دستگاه نمک‌زدایی آب زیرزمینی با انرژی خورشیدی طراحی کرده‌اند که می‌تواند بیش از 1000 گالن در روز را تامین کند و نیازی به باتری ندارد.
ترفند واقعی این دستگاه که به عنوان راهی برای تامین آب برای جوامعی که آب‌های زیرزمینی آنها برای نوشیدن بیش از حد شور است، این است که فعالیت نمک‌زدایی خود را در پاسخ به میزان انرژی خورشیدی که تولید می‌کند، تنظیم می‌کند.
چندین بار در هر ثانیه، ماژول کنترل مرکزی قدرت نور خورشید را می‌خواند و به همان نسبت کم و بیش آب را از طریق پشته غشای الکترودیالیز پمپ می‌کند. این نوآوری به کل بسته اجازه می‌دهد تا نیاز به ذخیره باتری را برای مواقعی که پنل‌ها انرژی بیشتری نسبت به مصرف سیستم تولید می‌کنند، کنار بگذارد.
بدون باتری به معنای هزینه های بسیار کمتر و وزن حمل و نقل است، و آن را برای جوامع روستایی در مناطق خشک جنوب جهانی یا جنوب ایالات متحده با آفتاب سالانه کافی و آب های زیرزمینی شور ایده آل می کند.
الکترودیالیز یکی از دو روش برای نمک زدایی آب است که روش دیگر اسمز معکوس است. هر دو در مقیاس میکرو و ماکرو دارای اشکالاتی هستند و در مورد الکترودیالیز، نیاز به برق دارد که معمولاً توسط سوخت‌های فسیلی تولید می‌شود. انرژی‌های تجدیدپذیر قبلاً جایگزین آنها شده‌اند، اما چالش‌ها همچنان ادامه دارد.
جاناتان بست، دانشجوی دکترای مهندسی مکانیک MIT و یکی از نویسندگان این پروژه می‌گوید: «اکثریت جمعیت در واقع به اندازه کافی دور از ساحل زندگی می‌کنند که نمک‌زدایی آب دریا هرگز نمی‌تواند به آنها برسد.متاسفانه، این آب‌های زیرزمینی به دلیل تغییرات آب و هوایی بیشتر و بیشتر شور می‌شوند. این فناوری می‌تواند آب تمیز پایدار و مقرون‌به‌صرفه را به مکان‌های کم دسترسی در سراسر جهان بیاورد.”
برای بست و تیم پشت این اختراع، بزرگترین چالش آنها ایجاد مکانیسم‌های بازخوردی در سیستم بود که به اندازه کافی واضح باشد تا تغییرات جزئی در نور خورشید را تشخیص دهد – به عنوان مثال اگر صدایی از ابر عبور کند.
طی ماه‌ها آزمایش و بهبود، ماژول «کنترل فرمان جریان-جریان» آنها به تدریج به نقطه‌ای رسید که 94 درصد از انرژی خورشیدی تولید شده توسط پانل‌ها بلافاصله برای پمپاژ آب از طریق سیستم نمک‌زدایی بدون هیچ تأخیر و انتقال نیرو به باتری استفاده شد.
طی یک آزمایش میدانی 6 ماهه در مرکز تحقیقات ملی نمک‌زدایی آب‌های زیرزمینی لب شور در آلاموگوردو، نیومکزیکو، این سیستم با وجود نوسانات زیاد آب و هوا و نور خورشید در دسترس، روزانه 5000 لیتر آب تولید کرد.
آموس وینتر، استاد برجسته مهندسی مکانیک در MIT، توضیح می‌دهد: «فناوری‌های معمولی نمک‌زدایی نیاز به انرژی ثابت دارند و برای هموار کردن منبع انرژی متغیری مانند خورشیدی، به ذخیره باتری نیاز دارند. “توانایی تولید آب آشامیدنی با انرژی های تجدید پذیر، بدون نیاز به ذخیره باتری، یک چالش بزرگ است. و ما آن را انجام داده ایم.”
آموس و بست اکنون به دنبال تشکیل شرکتی هستند تا این فناوری را به محصولی تبدیل کنند تا به جوامعی که تحت فشار آب هستند در سراسر جهان کمک کنند.
